Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

KI3062Zeily Nurachman1 Eksplorasi evolusi Kaitan evolusi pada tingkat molekul ditunjukkan dalam urutan protein Manusia berkerabat dekat dengan simpanse,

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "KI3062Zeily Nurachman1 Eksplorasi evolusi Kaitan evolusi pada tingkat molekul ditunjukkan dalam urutan protein Manusia berkerabat dekat dengan simpanse,"— Transcript presentasi:

1 KI3062Zeily Nurachman1 Eksplorasi evolusi Kaitan evolusi pada tingkat molekul ditunjukkan dalam urutan protein Manusia berkerabat dekat dengan simpanse, dalam urutan asam amino mioglobin Ukuran 153 residu, berbeda satu residu pada posisi 116 (H manusia, Q simpanse) Perbedaan asam amino pada posisi ini tidak terlalu krusial untuk fungsi mioglobin

2 KI3062Zeily Nurachman2 Keluarga protein Didasarkan atas kemiripan struktur 3D Struktur 3D ribonuklease sapi mirip ribonuklease manusia (fungsi sama) → satu keluarga protein Struktur 3D ribonuklease manusia mirip angiogenin (penstimulasi pertumbuhan pembuluh darah), kemiripan asam amino 37% → satu keluarga protein Ribonuklease dan angiogenin memiliki satu nenek moyang pada tahap awal evolusi

3 KI3062Zeily Nurachman3 Kemiripan urutan secara signifikan antara 2 molekul menunjukkan mereka memiliki asal evolusi yang sama, sehingga struktur 3D, fungsi, dan mekanisme juga sama

4 KI3062Zeily Nurachman4 Kemiripan (homologi) Homologi dinyatakan oleh 1. Kemiripan urutan nukleotida atau asam amino 2. Struktur 3D

5 KI3062Zeily Nurachman5 Analisis urutan Bagaimana cara menentukan kemiripan urutan?

6 KI3062Zeily Nurachman6 Penjajaran Pembarisan (alignment)

7 KI3062Zeily Nurachman7 Penjajaran dengan celah Celah (gap) seringkali ditambahkan untuk mengimbagi penambahan atau mengurangan nukleotida yang mungkin terjadi dalam gen dari satu molekul tetapi tidak untuk molekul lain pada peristiwa evolusi Sistem pemberian angka: tiap kemiripan (nilai +10) dan tiap pemberian satu celah (hukuman nilai −25)

8 KI3062Zeily Nurachman8 38 residu cocok dan satu gap Bobot = (38 × 10) − (1 × 25) = 355 Rata-rata asam amino = ( )/2 = 147 Kemiripan = 38/147 × 100% = 25,9%

9 KI3062Zeily Nurachman9 Pencocokan secara statistik Bobot? Dengan celah Produksi urutan yang dikocok Perbandingan statistik bobot penjajaran hemoglobin α dan mioglobin

10 KI3062Zeily Nurachman10 Matriks substitusi Tidak semua substitusi ekivalen Substitusi konservatif (secara struktural): penggantian satu asam amino dengan asam lain dengan ukuran dan sifat kimia sama → tidak berpengaruh pada struktur protein Bobot tertinggi W dan C (cenderung lestari), dan terendah S dan A Subtitusi konservatif: K → R dan I → V karena memiliki nilai relatif tinggi Matriks substitusi Blosum-62 → pemberian bobot celah: hukuman –12 per/celah dan –2 per perpanjangan residu

11 KI3062Zeily Nurachman11 Kebanyakan substitusi konservatif: Bobot > 0

12 KI3062Zeily Nurachman12 Nilai = 115 (matriks substitusi Blosum-62) Buktikan di rumah!!!

13 KI3062Zeily Nurachman13 Kemiripan = 23%, Bobot = ? Untuk urutan > 100 asam amino: 1.Kemiripan >25%: kemungkinan homolog 2.Kemiripan 15–25%: perlu analisis lebih lanjut 3.Kemiripan <15%: tidak homolog

14 KI3062Zeily Nurachman14 Urutan banyak protein yang diturunkan dari satu nenek moyang telah menyimpang sehingga hubungan antara protein-protein tidak dapat dideteksi dari urutannya sendiri Protein homolog dapat dideteksi dari pengujian struktur 3D

15 KI3062Zeily Nurachman15 Identifikasi urutan homolog Perbandingan urutan merupakan analisis pertama pada urutan yang baru ditemukan 1995, genom bakteri Haemophilus influenzae berhasil diurut Dari 1743 ORF, 1007 (58%) berhubungan dengan urutan protein yang telah diketahui dari organisme lain, 347 belum diketahui fungsi, dan 389 tidak cocok dengan data yang ada

16 KI3062Zeily Nurachman16 Pengujian struktur 3D Biomolekul berfungsi sebagai struktur 3D yang berbelit ketimbang polimer linear Mutasi terjadi pada tingkat urutan, tetapi efek mutasi pada tingkat fungsi, dan fungsi terkait langsung dengan struktur tersier Akibatnya pemahaman hubungan evolusi antara protein-protein harus melalui pengujian struktur 3D, bersama-sama dengan informasi urutan

17 KI3062Zeily Nurachman17 Struktur 3D berhubungan dekat dengan fungsi ketimbang urutan, sehingga struktur tersier lebih lestari dalam evolusi ketimbang struktur primer 23% 25,9% 15,6%

18 KI3062Zeily Nurachman18 15,6% Protein-protein ini diturunkan dari satu leluhur, walau fungsi berbeda

19 KI3062Zeily Nurachman19 Pengetahuan struktur 3D Pengujian keluarga protein homolog pada sekurang-kurangnya satu struktur 3D yang diketahui telah mengungkap daerah-daerah dan residu-residu kritis untuk fungsi protein lebih lestari ketimbang residu-residu lain Contoh: tiap tipe globin mengandung hem yang mengingat Fe di tengah-tengah. Dan residu His berinteraksi langsung dengan Fe dipertahankan pada semua globin Membuat templat – residu-residu lestari yang secara struktur dan fungsi penting, dan merupakan karakteristik keluarga protein tertentu

20 KI3062Zeily Nurachman20 Motif berulang Protein pengikat TATA-box (protein penginisiasi transkripsi): 2 domain Motif ujung-N Motif ujung-C Bukti: gen pengode protein ini tersusun oleh duplikasi gen pengode domain tunggal

21 KI3062Zeily Nurachman21 Evolusi konvergen Dua protein yang tersusun bebas dapat bersatu pada stuktur mirip agar melakukan aktivitas biokimia yang mirip Protease serin

22 KI3062Zeily Nurachman22 Pohon evolusi Pengamatan: homologi dinyatakan sebagai kesamaan urutan Jalur evolusi menghubungkan anggota- anggota keluarga protein yang dideduksi dari pengujian kemiripan urutan Jadi, pohon evolusi dapat dibangun atas dasar informasi urutan

23 KI3062Zeily Nurachman23 Pohon evolusi globin Perbedaan jumlah asam amino

24 KI3062Zeily Nurachman24

25 KI3062Zeily Nurachman25 Membangun pohon evolusi ABCDEFGH A B C D E F G H 100 ABCDEFGH %HomologiPohon evolusi


Download ppt "KI3062Zeily Nurachman1 Eksplorasi evolusi Kaitan evolusi pada tingkat molekul ditunjukkan dalam urutan protein Manusia berkerabat dekat dengan simpanse,"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google